Veränderungen von Gedächtnisrepräsentationen über die Lebensspanne (LIME)

Minerva-Forschungsgruppe

Wie erinnern wir uns? Warum wird unser Gedächtnis im Alter schlechter? Das LIME-Projekt (von englisch "Lifespan Age Differences in Memory Representations") erforscht diese Fragen.

Eine zentrale Alterserfahrung, selbst für gesunde ältere Menschen, ist die wachsende Unzuverlässigkeit des Gedächtnisses mit zunehmendem Alter. Die Forschung unseres Projekts konzentriert sich auf die kognitiven und neuronalen Mechanismen, die dem Einprägen, der Konsolidierung und dem Abrufen von Gedächtnisinhalten zugrunde liegen, und insbesondere auf deren Veränderungen im Laufe des Lebens. Wir beschäftigen uns vor allem mit der Frage, ob das mit zunehmendem Alter einhergehende Nachlassen des Gedächtnisses durch Unterschiede in der neuronalen Repräsentation von Gedächtnisinhalten erklärbar ist. Neurowissenschaftlich betrachtet erzeugen unsere Wahrnehmungen spezifische Muster verteilter neuronaler Aktivität, die als „Fingerabdrücke“ der Wahrnehmung bezeichnet werden können und dem Einprägen von Gedächtnisinhalten zugrunde liegen. Diese spezifischen Repräsentationsmuster werden bei einem späteren Erinnern, also dem Abruf, reaktiviert. Unser Projekt versucht neue Einblicke in die Art und Weise zu gewinnen, wie Gedächtnisinhalte bei Kindern, jüngeren und älteren Erwachsenen repräsentiert sind, indem wir nicht nur das Verhalten beobachten, sondern auch die Zusammenhänge mit neuronalen Prozessen im Gehirn untersuchen.

Wir widmen uns dieser Fragestellung in verschiedenen transdisziplinären empirischen Studien, die Themen, Methoden und Modelle aus der Entwicklungspsychologie der Lebensspanne, kognitive und computergestützte Neurowissenschaften zusammenbringen.


Forschungsfeld 1:

Altersunterschiede in der Ähnlichkeit und Unverwechselbarkeit von Gedächtnisrepräsentationen

Sind Gedächtnisinhalte bei älteren Menschen anders repräsentiert als bei jüngeren? Kognitive Neurowissenschaftler*innen des Alterns vermuten seit Jahren, dass eine Abnahme der Einzigartigkeit von Informationsrepräsentationen den altersassoziierten Abnahmen kognitiver Leistungsfähigkeit zugrunde liegt. Diese “Dedifferenzierungshypothese” ist durch einige Studien unterstützt worden: Mittels Bildgebung des Gehirns fanden sie bei älteren eine im Vergleich zu jüngeren Erwachsenen verminderte Einzigartigkeit neuronaler Antworten, beispielsweise in Hirnarealen, die spezifisch auf Gesichter bzw. Häuser reagieren. Unterschiedliche Definitionen und Maße der Einzigartigkeit behindern jedoch die Vergleichbarkeit zwischen Studien. Noch wichtiger ist, dass die meisten Studien bisher keinen Nachweis für den vermuteten Zusammenhang zwischen verminderter neuronaler Einzigartigkeit und Verhalten erbringen konnten. In unserer Arbeit geht es uns darum, diese Verbindung klar nachzuweisen, um ein umfassendes Verständnis der Mechanismen zu gewinnen, die altersassoziierten Gedächtniseinschränkungen zugrunde liegen.

Unsere Studien:

  • MERLIN (Memory encoding and retrieval across the lifespan): Einprägen und Abrufen von Gedächtnisinhalten über die Lebensspanne
  • FACES AND HOUSES: [Gesichter und Häuser]: Altersunterschiede in Repräsentationen auf der Ebene von Kategorien vs. Items
  • BEBO: Berlin-Bochumer (inzwischen Berlin-Dortmunder) Kooperation zu Altersunterschieden in der Qualität von Gedächtnisrepräsentationen

Forschungsfeld 2:

Auswirkungen von Kontext auf Gedächtnisrepräsentationen

Erfolgreiches Einprägen von Inhalten hängt stark von kontextueller Information ab (z.B. räumliche und zeitliche Details eines Ereignisses), und ältere Menschen verlassen sich noch mehr auf kontextuelle Unterstützung als jüngere. Zugleich haben sie beim Abruf spezifischer Assoziationen von Item und Kontext Schwierigkeiten. Unsere Studien in diesem Feld zielen auf ein besseres Verständnis der Altersunterschiede in der Kontextualisierung von Gedächtnis und den genauen Bedingungen für hilfreichen Kontexteinsatz. In einer großen multimodalen Studie, die Elektroenzephalografie (EEG), funktionelle und strukturelle Magnetresonanztomografie und Augenbewegungsmessung einsetzte, untersuchen wir, wie der Kontext das Objektgedächtnis jüngerer und älterer Erwachsener beeinflusst.

Unsere Studien:

  • CONOMY (Context effects on memory): Effekte von Kontext auf das Erinnern
  • REPLAY: Altersunterschiede in den neuronalen Mustern der Kontextwiederherstellung



Ausgewählte Publikationen

Sander, M. C., Fandakova, Y., Grandy, T. H., Shing, Y. L., & Werkle-Bergner, M. (2019). Oscillatory mechanisms of successful memory formation in younger and older adults are related to structural integrity. BioRxiv:530121. doi:10.1101/530121
Sommer, V. R., Fandakova, Y., Grandy, T. H., Shing, Y. L., Werkle-Bergner, M., & Sander, M. C. (2019). Neural pattern similarity differentially relates to memory performance in younger and older adults. The Journal of Neuroscience, 39(41), 8089–8099. doi:10.1523/JNEUROSCI.0197-19.2019
Wiegand, I., & Sander, M. C. (2019). Cue-related processing accounts for age differences in phasic alerting. Neurobiology of Aging, 79(July), 93–100. doi:10.1016/j.neurobiolaging.2019.03.017
Sander, M. C., Lindenberger, U., & Werkle-Bergner, M. (2012). Lifespan age differences in working memory: A two-component framework. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 36(9), 2007–2033. doi:10.1016/j.neubiorev.2012.06.004
Sander, M. C., Werkle-Bergner, M., & Lindenberger, U. (2011). Binding and strategic selection in working memory: A lifespan dissociation. Psychology and Aging, 26(3), 612–624. doi:10.1037/a0023055
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